一种复叠式直热高温热泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种复叠式直热高温热泵，包括低压系统和高压系统，低压系统包括依次流经第一压缩机、中间换热器、第一节流装置、第一换热器、第一气液分离器的低压冷媒管线回路，高压系统包括依次流经第二压缩机、第二换热器、第二节流装置、中间换热器、第二气液分离器的高压冷媒管线回路，第二换热器设有第一进水管和第一出水管，第一进水管上沿水流方向设有第一水泵和冷凝压力调节阀，冷凝压力调节阀的调节管口连接至第二压缩机与第二换热器之间的高压冷媒管线回路上。冷凝压力调节阀根据高压冷媒管线回路排气温度/压力自动调节，使进入第二换热器的冷却水量控制在一定的范围内，从而避免出现过冷凝现象，改善机组的制热能效和综合能效。
【专利说明】一种复叠式直热高温热泵
【技术领域】
[0001]本实用新型用于高温热泵领域，特别是涉及一种复叠式直热高温热泵。
【背景技术】
[0002]复叠式制冷机通常由两个单独的系统组成，分别称为高压系统及低压系统。高压系统使用中温制冷剂，低压系统使用低温制冷剂。高压系统中制冷剂的蒸发是用来使低压系统中制冷剂冷凝，用一个中间换热器将两部分联系起来，中间换热器既是高压系统的蒸发器，又是低压系统的冷凝器。低压系统的制冷剂在蒸发器内向被冷却对象吸取热量(即制取冷量)，并将此热量传给高压系统制冷剂，然后再由高压系统制冷剂将热量传给介质(水或空气)。
[0003]以往的复叠式热泵通常采用循环加热的方式给工厂提供高温热水，虽然能够满足工厂高温用水的需求，但是却存在以下问题:
[0004]I).机组的冷凝温度和冷凝压力会随进水温度的变化而变化。在初始加热时，由于进水温度只有十几度，此时的冷凝温度和冷凝压力是很低的，会造成排气温度和排气压力过低，存在过冷凝的现象；
[0005]2).当环境温度和水温都降低时，会出现过冷凝现象，导致结霜频繁，制热能效偏低；而且在所有加热模式下，水泵都有维持运转，消耗了热泵能耗比例的5%-10%，无形中拉低了综合能效。
实用新型内容
[0006]为解决上述问题，本实用新型提供一种避免出现过冷凝现象，改善机组制热能效和综合能效的复叠式直热高温热泵。
[0007]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种复叠式直热高温热泵，包括低压系统和高压系统，所述低压系统包括依次流经第一压缩机、中间换热器、第一节流装置、第一换热器、第一气液分离器的低压冷媒管线回路，所述高压系统包括依次流经第二压缩机、第二换热器、第二节流装置、中间换热器、第二气液分离器的高压冷媒管线回路，所述第二换热器设有第一进水管和第一出水管，所述第一进水管上沿水流方向设有第一水泵和冷凝压力调节阀，所述冷凝压力调节阀的调节管口连接至第二压缩机与第二换热器之间的高压冷媒管线回路上。
[0008]进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述高压冷媒管线回路在第二换热器与第二节流装置间设有经济器，所述高压冷媒管线回路在第二节流装置前侧形成流经所述经济器后汇入所述第二压缩机的增焓支路。
[0009]进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述低压冷媒管线回路在第一压缩机与中间换热器间设有第三换热器，所述第三换热器设有第二进水管和第二出水管，所述第二进水管上装有第二水泵。
[0010]进一步作为本实用新型技术方案的改进，所述低压冷媒管线回路上装有四通阀，所述四通阀的D 口与压缩机的高压出口接通，四通阀的C 口与第三换热器接通，四通阀的E口与第一换热器接通，四通阀的S 口与第一气液分离器相通。
[0011]工作时，第二压缩机排出高温高压的制冷剂气体，高温高压的制冷剂气体进入第二换热器中与通过第一水泵、冷凝压力调节阀进入第二换热器的冷水进行换热，冷水经过换热后变为热水，用来给工厂提供热水，而经过冷凝后的制冷剂变为中温高压的制冷剂液体进入经济器中进行过冷处理，然后经第二节流装置节流后变为低温低压的制冷剂液体后，进入中间换热器中吸收低压系统冷凝端释放的热量用来蒸发，最后通过第二气液分离器回到第二压缩机。
[0012]本实用新型的有益效果:本复叠式直热高温热泵在第二换热器的进水管上增加冷凝压力调节阀，冷凝压力调节阀的进出水口连接第一水泵和第二换热器进水口之间，冷凝压力调节阀顶部的调节管口连接至第二压缩机与第二换热器之间的高压冷媒管线回路上。
[0013]当机组启动时，将冷凝压力调节阀阀门自动关小，使进入第二换热器的冷却水量控制在一定的范围内，从而实现机组直热式加热的目的。
[0014]因为冷凝压力调节阀顶部与高压冷媒管线回路相连接，可以根据第二压缩机的排气温度和压力进行微调，保证第二换热器的冷凝压力和冷凝温度保持在一定的范围内，避免了过冷凝的现象出现。
[0015]本实用新型相对于现有技术，不管第一进水管的水温如何变化，通过冷凝压力调节阀的调节实现直热式加热，保证了冷凝压力和冷凝温度的恒定，从而避免了出现过冷凝的现象；同时，因为机组冷凝工况稳定，能有效减慢机组的结霜速度，保证了机组的制热能效；此外，本实用新型采用直热式加热的水流量只有循环式的1/8，往往直接用自来水的压力直接驱动，所以，直热式加热消耗在水泵上的功耗很小，不会影响机组的综合能效。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0017]图1是本实用新型实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]参照图1，本实用新型提供了一种复叠式直热高温热泵，包括低压系统I和高压系统2，所述低压系统I包括依次流经第一压缩机11、中间换热器3、第一节流装置12、第一换热器13、第一气液分离器14的低压冷媒管线回路，所述高压系统2包括依次流经第二压缩机21、第二换热器22、第二节流装置23、中间换热器3、第二气液分离器24的高压冷媒管线回路，所述第二换热器22设有第一进水管和第一出水管，所述第一进水管上沿水流方向设有第一水泵25和冷凝压力调节阀26，所述冷凝压力调节阀26的调节管口连接至第二压缩机21与第二换热器22之间的高压冷媒管线回路上。
[0019]同时，所述高压冷媒管线回路在第二换热器22与第二节流装置23间设有经济器27，所述高压冷媒管线回路在第二节流装置23前侧形成流经所述经济器27后汇入所述第二压缩机21的增焓支路28。系统增加了经济器27过冷，是为了能实现高温水。
[0020]本复叠式直热高温热泵在第二换热器22的进水管上增加冷凝压力调节阀26，冷凝压力调节阀26的进出水口连接第一水泵25和第二换热器22进水口之间，冷凝压力调节阀26顶部的调节管口连接至第二压缩机21与第二换热器22之间的高压冷媒管线回路上。当机组启动时，将冷凝压力调节阀阀门26自动关小，使进入第二换热器22的冷却水量控制在一定的范围内，从而实现机组直热式加热的目的。因为冷凝压力调节阀26顶部与高压冷媒管线回路相连接，可以根据第二压缩机21的排气温度和压力进行微调，保证第二换热器22的冷凝压力和冷凝温度保持在一定的范围内，避免了过冷凝的现象出现。
[0021]机组工作时，第二压缩机21排出高温高压的制冷剂气体，高温高压的制冷剂气体进入第二换热器22中与通过第一水泵25、冷凝压力调节阀26进入第二换热器22的冷水进行换热，冷水经过换热后变为热水，用来给工厂提供热水，而经过冷凝后的制冷剂变为中温高压的制冷剂液体进入经济器27中进行过冷处理，然后经第二节流装置23节流后变为低温低压的制冷剂液体后，进入中间换热器3中吸收低压系统I冷凝端释放的热量用来蒸发，最后通过第二气液分离器24回到第二压缩机21。
[0022]此外，所述低压冷媒管线回路在第一压缩机11与中间换热器3间设有第三换热器15，所述第三换热器15设有第二进水管和第二出水管，所述第二进水管上装有第二水泵16，通过设置第三换热器15可向外提供温度较低的热水。所述低压冷媒管线回路上装有四通阀17，所述四通阀17的D 口与第一压缩机11的高压出口接通，四通阀17的C 口与第三换热器15接通，四通阀17的E 口与第一换热器13接通，四通阀17的S 口与第一气液分离器14相通。通过四通阀17换向制冷，以实现除霜。
[0023]当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种复叠式直热高温热泵，其特征在于:包括低压系统和高压系统，所述低压系统包括依次流经第一压缩机、中间换热器、第一节流装置、第一换热器、第一气液分离器的低压冷媒管线回路，所述高压系统包括依次流经第二压缩机、第二换热器、第二节流装置、中间换热器、第二气液分离器的高压冷媒管线回路，所述第二换热器设有第一进水管和第一出水管，所述第一进水管上沿水流方向设有第一水泵和冷凝压力调节阀，所述冷凝压力调节阀的调节管口连接至第二压缩机与第二换热器之间的高压冷媒管线回路上。
2.根据权利要求1所述的复叠式直热高温热泵，其特征在于:所述高压冷媒管线回路在第二换热器与第二节流装置间设有经济器，所述高压冷媒管线回路在第二节流装置前侧形成流经所述经济器后汇入所述第二压缩机的增焓支路。
3.根据权利要求1或2所述的复叠式直热高温热泵，其特征在于:所述低压冷媒管线回路在第一压缩机与中间换热器间设有第三换热器，所述第三换热器设有第二进水管和第二出水管，所述第二进水管上装有第二水泵。
4.根据权利要求3所述的复叠式直热高温热泵，其特征在于:所述低压冷媒管线回路上装有四通阀，所述四通阀的D 口与压缩机的高压出口接通，四通阀的C 口与第三换热器接通，四通阀的E 口与第一换热器接通，四通阀的S 口与第一气液分离器相通。
【文档编号】F25B7/00GK204115286SQ201420521702
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】王超毅, 高翔, 刘杨, 刘远辉 申请人:广东芬尼克兹节能设备有限公司